doc.4 の履歴(No.6) - GBA開発Wiki

カードリッジ†

前回のメモリエリアについてはカードリッジ以外のメモリ（IWRAM, EWRAM, PAK ROM）にコードや変数を置く方法を説明をしました。ところが電源を入れたとき、すべてのデータはROM領域（カードリッジ）にあります。その時点からいったいどうやってIWRAMやEWRAMに配置されていくのか、その流れを見ていきましょう。先に答えを言っておきますとROM領域にアクセスされた時「C:\devkitPro\devkitARM\arm-none-eabi\lib\gba_crt0.ld」（github）がまず一番最初に実行されます。よかったら平行して読んでみてください。

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.gbaファイルの正体†

実機のGBAにカードリッジを挿し電源をONにすると、そのカードリッジ内容はメモリの0x08000000からアクセスできるようになります。つまり.gbaファイルとは、その内容をファイル化しただけのものです。もちろんカードリッジはROM（リードオンリーメモリ）なので書き換え不可。あと大昔ということもあってデータは暗号化もされていませんでした。いい時代やったなあ・・・。

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ヘッダ†

GBA上だと0x08000000～0x080000bf、.gbaファイル上だと0x00～0xbfまでの192（0xc0）サイズ分をヘッダと呼びます。内容は特に気にすることはないので素通りしましょう。一応次のような意味を持っています。

Headspin's Guideから引用

0x00 - 0x03	32 bit ARM B Jump to start of ROM executable
0x04 - 0x9F	Nintendo Logo data
0xA0 - 0xAB	Game Title
0xAC - 0xAF	Game Code
0xB0 - 0xB1	Maker Code
0xB2 - 0xB2	0x96 Fixed
0xB3 - 0xB3	Main Unit Code
0xB4 - 0xB4	Device Type
0xB5 - 0xBB	Reserved Area
0xBC - 0xBC	Mask ROM Version
0xBD - 0xBD	Compliment Check
0xBE - 0xBF	Reserved Area

エミュレータで見るとこのようになります。（Tools -> Memory viewer）

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main関数までの処理†

main関数が実行されるまでの流れは以下のとおりです。

電源ON
BIOSから起動し任天堂のタイトルロゴを表示する
ROMの先頭領域0x08000000番地へジャンプ
割り込みベクタと、スタックの設定

EWRAM領域を0クリア
IWRAM領域のbssを0クリア
EWRAM領域のsbssを0クリア

IWRAM領域のdataへ変数（初期値）をコピー
IWRAM領域のiwramへコードをコピー
IWRAM領域のiwram0へiwram0のコードをコピー
iwramとiwram0は別定義です。gba_cart.ldに.iwram0～9までが定義されています。詳しい事はわかりませんがおそらく容量が少ないために再配置できるように区切りを設けたのではないかと思います。

EWRAM領域へコードや変数（初期値）をコピー
変数にはあらかじめ初期値が決められているものがあります。その為のコピーです。

libcやmalloc等の設定
main関数へ

エミュレータで逆アセンブルするとこんな表示になります。

gba_crt0.ld（抜粋）

@---------------------------------------------------------------------------------
start_vector:
@---------------------------------------------------------------------------------
	mov	r0, #0x4000000			@ REG_BASE
	str	r0, [r0, #0x208]

	mov	r0, #0x12			@ Switch to IRQ Mode
	msr	cpsr, r0
	ldr	sp, =__sp_irq			@ Set IRQ stack
	mov	r0, #0x1f			@ Switch to System Mode
	msr	cpsr, r0
	ldr	sp, =__sp_usr			@ Set user stack

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チェックサムを忘れずに†

自作ゲームを作って実機で動かそうとしたらタイトルロゴで止まる、でもエミュレータでは大丈夫という現象。こんなことがあったらチェックサムを疑ってください。devkitProにはgbafixと呼ばれるカードリッジチェックサムツールがあります。忘れずに実行して上げてください。

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マルチブート†

マルチブートとはカードリッジを使わずに通信ケーブルなどで起動する仕組みです。たとえば実機を２台持っていて、対戦ゲームをしたい場合を想像するとわかりやすいと思います。一方はマリオカートのカードリッジを装着していて、一方は通信ケーブルのみで繋がっている。この状態でホスト側からゲスト側にデータを転送して対戦をする、という仕組みです。これをマルチブートと呼びます。

devkitProではカードリッジなし状態を想定した制作も可能です。VBA-1.8.0-beta3ではファイル名で区別しており、xxx.gbaでしたらxxx.mb.gbaまたはxxx.mbとなります。インターネットでダウンロードしてきた自作ゲームがフリーズする場合、そもそもIWRAM, EWRAM領域にのみ展開されることを想定して作られているわけで、そりゃフリーズしますよね、というだけの話です。

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履歴†

2023/04/12
2007/09/14